Thema: Sprache über Datennetze

Voice over IP (VoIP) ist die Übertragung von Sprache über das Datennetzwerk unter Nutzung des IP Protokolls. Um dies zu realisieren muß das gesprochene Wort natürlich erst einmal digitalisert werden. Dazu wird das analoge Signal nach einem fest vorgegebenen Verfahren (Shannon Prinzip, Abtasttheorem) abgetastet und jeder Meßwert in ein binäres Signal umgesetzt. Legt man die übliche Bandbreite von 4 kHz für einen Sprachkanal zu Grunde und eine Abtastrate von mindestens zweimal der Frequenz Bandbreite (8000 Hz, international festgelegt) mit einem 8 Bit Wort erhält man 64 kbit/s als Bandbreite für einen digitalen Sprachkanal. Dieses Prinzip ist bei der Realisierung des ISDN (Integrated Servcice Digital Network) in den 80er Jahren umgesetzt worden. Zwei Sprachkanäle a 64 kbit/s und ein Steuerungskanal (D-Kanal) mit 16 kbit/s ergeben die benötigte Bandbreite von 192 kbit/s pro Basisanschluß. Bandbreite steht nicht immer in beliebigem Umfang zur Verfügung deshalb wurden Komprimierungsmechanismen eingesetzt die einen Sprachkanal mit z.B. 16 kbit/s übertragen können. Teilweise wurden diese Verfahren auf Kosten der Sprachqualität bis an die Grenzen ausgenutzt (9,6 kbit/s) um Leitungskosten zu sparen. Übrigens nicht immer zur Zufriedenheit der Kommunikationspartner.

Obwohl jetzt bereits die gleiche Infrastruktur (die gleichen Kabel) im Unternehmen für Sprach- und Datenübertragung genutzt wurde (Cat 5 Kabel oder höherwertig, RJ45 Anschluß für PC und Telefon) wachsen die Abteilungen für Daten und Telefonie meist noch nicht zusammen.

Ethernet und Internet Protokoll dominieren heute die Netzwerke und haben fast für eine Standardisierung in diesem Umfeld gesorgt. In den lokalen Netzen (LANs) werden Bandbreiten von 1 Gigabit im Endgerätebereich und 10/100/400 Gigabit oder noch höher im Server / Rechenzentrum Umfeld genutzt. Auch in klassischen Carrier Netzen hat Ethernet Einzug gehalten und hat ATM (Asynchronous Transfer Mode) verdrängt. Bandbreite ist also in der Regel nicht mehr das entscheidende Kriterium, sondern die für die Datenübertragung entwickelten Protokolle stellten die Sprachübertragung noch vor einige Schwierigkeiten. 

Erst mit der Portierung der typischen Qualitätsmerkmale einer Sprachübertragung auf die Ethernet / IP Struktur stand der Voice over IP Integration nichts mehr im Wege. Mit der Entwicklung von leistungsfähigen Telekommunikationsanlagen (TK) auf Basis von VoIP die auch alle Leistungsmerkmale einer herkömmlichen TK Anlage abdecken kann steht jetzt der tatsächlichen Integration von Sprache und Daten in einem Netz nichts mehr im Wege.


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